KR101782934B1 - Dilution correction factor and approximate modeling method for driving vehicle mass conversion method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법으로서, 더욱 상세하게는 배출가스 분석기를 포함하는 운행차 배출가스 측정용 장치를 이용하여 운행차의 배출가스에 포함된 오염물질을 분석할 수 있는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mass spectrometric method for estimating a driving vehicle in consideration of a dilution correction coefficient and a fitness of a vehicle, and more particularly, to a mass spectrometric method for mass spectrometry of a pollutant contained in an emission gas of an automobile vehicle The present invention relates to a mass conversion method for an inspection of a running vehicle in consideration of a dilution correction coefficient and a suitability of a yearly fitness.
일반적으로 자동차는 인원 또는 물자의 이동을 위한 수단으로 급속한 산업발전과 고도의 경제성장에 따라 국민생활수준이 향상되면서 자동차등록대수가 높은 증가율을 보이며 상승되고 있다. 그러나 자동차의 증가는 생활을 편리성과 업무의 효율성을 갖는 반면, 자동차에서 배출되는 대기 오염물질로 인한 대기오염과 지구온난화 등 환경오염을 야기하는 부정적인 측면이 함께 존재하고 있다. In general, automobiles are a means for moving people or goods, and as a result of rapid industrial development and high economic growth, people's living standards have improved and the number of registered automobiles has been rising, showing a high rate of increase. However, the increasing number of automobiles has the convenience of daily life and efficiency of work, while there are negative aspects that cause environmental pollution such as air pollution caused by automobile air pollution and global warming.
따라서, 국가 정책적으로 자동차 배출가스로 인한 대기오염을 줄이기 위하여 저공해차량 개발 및 배출허용기준 강화, 매연후처리장치의 개발 및 보급, 배출가스 정기/수시 검사 등의 다각적인 정책을 추진하고 있다. 특히, 배출가스 대기오염물질에서 배출계수는 국가 대기환경 진단 및 정책 수립을 위한 중요한 기초 자료이다. 대한민국의 자동차 대기오염물질 배출계수는 조건별로 선정된 차량을 임차하여 배출가스 측정 실험을 실시한 결과를 분석함으로써 산출되고 있다. 이와 같은 산출 방법은 방법적으로 타당함에도 불구하고, 많은 대수의 다양한 시험 차량을 충분히 확보하기가 어렵기 때문에 비교적 소량의 측정결과를 바탕으로 하고 있으며, 이에 기인한 객관성 및 대표성 확보가 부실하다는 문제를 가지고 있는 것이 현실이다.Therefore, in order to reduce air pollution caused by automobile exhaust gas, the government is promoting various policies such as development of low emission vehicles and strengthening of emission allowance standards, development and supply of after-treatment equipment, and regular / on-time inspection of exhaust gas. Especially, the emission factor from the exhaust gas air pollutants is an important basic data for the national air environment diagnosis and policy establishment. The emission factor of automobile air pollutants in Korea is calculated by analyzing the result of exhaust gas measurement experiment by renting the selected vehicle by condition. Although this method of calculation is reasonable in terms of method, it is difficult to secure a sufficient number of test vehicles for a large number of vehicles. Therefore, it is based on a relatively small amount of measurement results and the problem of insufficient objectivity and representative It is reality to have.
특히, 대한민국의 자동차 환경검사는 개별 차량 소유자들에 의해 운행 중인 자동차의 배출가스를 일정 기간마다 검사하는 국가 환경 인프라의 하나이다. 이러한 자동차 환경검사의 한 종류로서 2002년부터 시행중인 배출가스 정밀검사는 대도시 지역의 노후 차량에 대해 도로 부하를 모사할 수 있는 가속 모사모드(Acceleration Simulation Mode, ASM)를 이용한 부하 검사를 실시함으로서, 이전의 무부하 검사에 비하여 실제 도로 주행시의 오염물질 배출특성을 대표할 수 있도록 개발되어 있다(US EPA, Acceleration Simulation Mode Test Procedures, Emission Standards, Quality Control Requirements, and Equipment Specifications, EPA Report 420-B-03-008, 2004).In particular, Korea's automobile environmental inspection is one of the national environmental infrastructures that inspects the emissions of automobiles running by individual vehicle owners at regular intervals. As a kind of automobile environmental inspection, the exhaust gas inspection, which has been in force since 2002, carries out a load test using Acceleration Simulation Mode (ASM), which can simulate the road load on old vehicles in the metropolitan area, (EPA, Acceleration Simulation Mode Test Procedures, Emission Standards, Quality Control Requirements, and Equipment Specifications, EPA Report 420-B-03) were developed to represent the pollutant emission characteristics during actual road driving compared to the previous no- -008, 2004).
이와 같이 종래의 배출가스 정밀검사를 통해 다양한 종류의 많은 자동차에 대하여 매년 축적되고 있는 정밀검사 결과는 자동차 대기오염물질 배출계수 구축에 활용될 수 있었다. 그러나 종래와 같은 자동차 배출가스 정밀검사의 검사결과가 ppm, % 등과 같은 농도 수치로 표시되는 결과로 관리되고 있기 때문에, 자동차의 특성상 주행중인 자동차로부터 얼마만큼의 대기오염물질을 배출하느냐, 즉, 차량의 이동거리에 대하여 자동차의 대기오염물질 배출량에 대한 결과를 직접적으로 용이하게 확인할 수 없어 주행차의 자동차의 대기오염물질 배출계수로서 직접 사용하기가 곤란하다는 단점이 있다.Thus, through close inspection of exhaust gas, the results of the close inspection accumulated for many kinds of automobiles in many years could be applied to the construction of automobile air pollutant emission coefficient. However, since the inspection result of the exhaust gas inspection of the automobile as in the past is managed as a result of being displayed as the concentration value such as ppm,%, etc., the amount of air pollutants to be discharged from the automobile under running due to the characteristics of the automobile, It is difficult to directly and directly check the result of the air pollutant emission amount of the automobile with respect to the moving distance of the automobile.
그리고 자동차 배출가스 중의 대기오염물질 농도 결과는 배출가스 부피 유량 측정 결과를 이용하여 질량 결과로 환산될 수 있다. 이러한 자동차 배출가스 검사시험에서는 배출가스 부피 유량 측정을 위해 임계 유량 벤츄리(Critical Flow Venturi, CFV)를 이용한 정용량 시료 채취 장비(Constant Volume Sampler, CVS)가 널리 사용되고 있으나, 운행차의 배출가스 정밀검사에서는 사용되지 않고 있다. 국외에서는 희석된 배출가스의 유량을 초음파 유량계로 측정한 후 희석비를 이용하여 배출가스 유량을 역산하는 방법이 운행차 배출가스 검사용으로 사용된 사례가 있으나, 이와 같은 배출가스 유량 측정 장비를 국내의 정밀검사에 도입하는 것은 얻어지는 편익 대비 큰 비용 부담을 초래할 여지가 있다.And the air pollutant concentration results in the vehicle exhaust gas can be converted to mass results using the exhaust gas volume flow measurement results. In this test, a constant volume sampler (CVS) using Critical Flow Venturi (CFV) is widely used for exhaust gas volume flow measurement. However, Is not used. There are cases where the flow rate of diluted exhaust gas is measured by an ultrasonic flow meter and then the inverse flow rate of the exhaust gas is diluted using a dilution ratio. However, It is likely to incur a large cost burden compared to the benefit obtained.
이와 같이 운행차 배출가스 정밀검사 결과를 통한 자동차 대기오염물질 배출계수 구축에 관한 종래의 기술로서 등록특허공보 제 10-0965848호 와 같은 자동차 배출가스의 정밀검사 방법이 개발되어 있으나, 이와 같이 종래의 기술은 국가 정책상 고가의 장비를 포함하는 시스템을 구축하여야 하고, 배출가스에 포함된 오염물질의 배출량을 확인 및 분석하는데 상기한 문제점들을 해소하지 못하는 실정이다.As a conventional technique for establishing the emission factor of the automobile air pollutant through the inspection result of the exhaust gas of the running vehicle as described above, a close inspection method of automobile exhaust gas such as the registered patent publication No. 10-0965848 has been developed, Technology is required to build a system that includes expensive equipment in national policy and does not solve the above problems in confirming and analyzing the emission amount of pollutants contained in exhaust gas.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 종래에 수행되고 있는 정밀검사를 통해 얻어진 차량 배출가스 중의 대기오염물질 농도 결과를 질량 결과로 환산하기 위한 효과적이고 경제적인 방법을 제시할 수 있는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법을 제공하는 것으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an effective and economical method for converting air pollutant concentration results of a vehicle exhaust gas obtained through conventional inspection into mass results The present invention provides a method of mass-conversion of the running vehicle considering the dilution correction coefficient and the fitness of the model.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 다양한 사양을 갖는 자동차에 대해 이를 자동차 관성중량에 대한 함수 형태로 정리하여 산출가능 하도록 함으로서 유량계를 사용하지 않고도 통계적으로 활용 가능한 질량 환산 결과를 얻을 수 있는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법을 제공하는 것으로 한다.Another object of the present invention is to provide a vehicle having various specifications that can be calculated in a form of a function of the inertial weight of a vehicle, so that it is possible to obtain a statistically usable mass conversion result without using a flow meter, And a method of mass inspection of the running vehicle considering the fitness of the vehicle.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 주행차 정밀검사에서 오염물질을 채취하여 분석할 때에, 자동차 배출가스에 임의적으로 희석되는 대기공기를 제외하여 순수한 배출가스 내의 오염물질만 측정할 수 있도록 하는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법을 제공하는 것으로 한다.It is a further object of the present invention to provide a method and system for estimating the amount of pollutants contained in exhaust gas, And a method of mass inspection of the running vehicle considering coefficient and model conformity.
또한, 본 발명의 다른 목적은 정밀검사 대상차량의 연식에 따라 분류함으로써 배출가스 정밀검사 결과를 해당 연식 차량별로 확인 및 분석이 용이하도록 하는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for estimating the mass of an operating vehicle in consideration of a dilution correction coefficient and a model fitness for facilitating identification and analysis of the exhaust gas inspection result by the yearly vehicle .
또한, 본 발명의 다른 목적은, 주행차 정밀검사에서 측정된 질량 환산 결과를 확인 및 분석이 용이하도록 대상 주행차의 제원에 따라 분류하여 미리 카테고리화할 수 있는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a method and system for estimating the mass conversion of a driving vehicle in which the mass conversion result measured in the driving car precise inspection is classified according to the specifications of the target vehicle so as to facilitate identification and analysis, And to provide a method for mass spectrometry inspection.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 주행차 정밀검사에 측정된 질량 환산 결과를 이용하여 정밀검사를 실시하는 해당 주행차의 연비를 측정하여, 정밀검사 대상인 주행차의 각 배출가스 특성에 따라 개별적으로 연비 계산이 가능하여 사용자가 보유하고 있는 차량의 연비를 보다 정확하게 확인할 수 있는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to measure the fuel efficiency of the driving vehicle subjected to the close inspection using the mass conversion result measured in the driving car inspection, The present invention provides a method of mass spectrometry of a running vehicle considering mileage correction and a fitness for fitness, which enables a fuel consumption calculation to be carried out to more accurately confirm fuel consumption of a vehicle possessed by a user.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법은 배출가스 분석기가 운행차의 차속 40km/h 인 가속모사모드(Acceleration Simulation Mode) 상태에서 상기 운행차의 배출가스에 포함된 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물로 이루어진 오염물질의 농도를 측정하는 단계; 상기 배출가스 분석기가 상기 운행차의 배출가스 검사년도와 운행차의 제조년도를 상기 운행차 배출가스 측정용 장치의 입력수단을 통해 입력받는 단계; 상기 배출가스 분석기가 상기 운행차 검사년도 및 운행차 제조년도를 이용하여 상기 운행차의 검사대상 적합성을 판단하는 단계; 상기 배출가스 분석기가 상기 측정된 오염물질 중에 이산화탄소와 일산화탄소의 농도로부터 상기 운행차의 배출가스에 희석된 희석공기에 대한 희석보정계수를 산정하는 단계; 상기 배출가스 분석기가 상기 산출된 희석보정계수를 상기 측정된 각 오염물질의 농도에 승산시켜 보정된 오염물질 농도를 산출하는 단계; 오염물질 농도의 질량변환을 위한 질량보정계수가 미리 저장된 데이터베이스로부터 상기 오염물질 각각에 할당된 질량보정계수를 획득하는 단계; 상기 보정된 오염물질 농도로부터 운행차의 이동거리 당 질량(g/km) 단위의 오염물질 배출량을 산출하는 단계; 를 포함하고, 상기 운행차의 이동거리 당 질량(g/km) 단위의 오염물질 배출량은 상기 획득한 질량보정계수를 이용하여 
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전술한 바와 같은 본 발명의 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법에 따르면, 종래에 수행되고 있는 정밀검사를 통해 얻어진 차량 배출가스 중의 대기오염물질 농도 결과를 질량 결과로 환산할 수 있다.According to the method for mass spectrometry analysis of the running vehicle considering the dilution correction coefficient and the fitness of the present invention as described above, the air pollutant concentration result in the vehicle exhaust gas obtained through the conventional close inspection is converted into the mass result .
또한, 다양한 사양을 가지는 각각의 자동차에 대해 자동차 관성중량에 대한 함수 형태로 정리하여 산출가능 하도록 함으로서 유량계를 사용하지 않고도 통계적으로 활용 가능한 질량 환산 결과를 얻을 수 있다.In addition, a statistically usable mass conversion result can be obtained without using a flow meter by making it possible to compute each function of the automobile inertial weight for various vehicles having various specifications.
또한, 주행차 정밀검사에서 오염물질을 채취하여 분석할 때에, 자동차 배출가스에 임의적으로 희석되는 대기공기를 제외하여 순수한 배출가스 내의 오염물질만 측정할 수 있도록 하여 보다 정밀한 오염물질 측정결과를 얻을 수 있다.In addition, when analyzing pollutants from the car inspection, it is possible to measure only the pollutants in pure exhaust gas by excluding air air which is diluted arbitrarily in automobile exhaust gas, have.
또한, 정밀검사 대상차량의 연식에 따라 분류함으로써 배출가스 정밀검사 결과를 해당 주행차의 연식별로 확인 및 분석이 용이한 이점을 가질 수 있다.In addition, by classifying according to the model year of the vehicle to be inspected, it is possible to easily confirm and analyze the result of exhaust gas close inspection for each year of the vehicle.
또한, 주행차 정밀검사에서 측정된 질량 환산 결과를 대상차량의 제원에 따라 분류하여 미리 카테고리화 함으로써, 다수의 주행차의 정밀검사결과를 쉽게 확인 및 통계적인 분석이 용이한 이점을 가질 수 있다.Also, the mass conversion result measured in the driving car inspection can be categorized according to the specifications of the target vehicle and categorized in advance, thereby making it easy to easily confirm the detailed inspection results of a plurality of vehicles and to easily analyze the statistical analysis.
또한, 주행차 정밀검사에 측정된 질량 환산 결과를 이용하여 정밀검사를 실시하는 해당 주행차의 연비를 측정하여, 정밀검사 대상인 주행차의 각 배출가스 특성에 따라 개별적으로 연비 계산이 가능함으로써 사용자가 보유하고 있는 차량의 연비를 보다 정확하게 확인할 수 있는 이점이 있다.It is also possible to measure the fuel consumption of the driving vehicle subjected to the close inspection using the mass conversion result measured in the driving car inspection, and to calculate the fuel consumption individually according to the characteristics of each exhaust gas of the driving vehicle to be inspected, There is an advantage that the fuel efficiency of the vehicle can be confirmed more accurately.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법의 흐름도
도 2는 본 발명의 운행차 배출가스 측정용 장치를 나타낸 개략도Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a flow chart of a method for converting a driving vehicle inspection mass considering a dilution correction coefficient and a suitability for fitness according to a preferred embodiment of the present invention
2 is a schematic view showing an apparatus for measuring the running vehicle emission gas of the present invention
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
먼저, 본 발명은 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법에 관한 것으로, 배출가스 분석기를 포함하는 운행차 배출가스 측정용 장치를 이용하여 운행차의 배출가스에 포함된 오염물질을 분석하는데 수행될 수 있다.First, the present invention relates to a method for mass spectrometry inspection of a running vehicle considering a dilution correction coefficient and a fitness of a running vehicle. The apparatus for measuring the running vehicle exhaust gas including an exhaust gas analyzer is used to measure the pollutant Lt; / RTI >
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법의 흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 오염물질 농도 측정 단계(S10), 운행차의 검사년도와 제조년도 입력받는 단계(S20), 운행차의 검사대상 적합성 판단 단계(S30), 희석보정계수 산정 단계(S40), 오염물질 농도 보정 단계(S50), 오염물질별 질량보정계수 획득 단계(S60) 및, 오염물질 배출량 산출 단계(S70)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 1 is a flow chart of a method of converting a driving vehicle inspection mass considering a dilution correction coefficient and a suitability for fitness according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the present invention includes a pollutant concentration measuring step (S10) (S30), a dilution correction coefficient calculation step (S40), a pollutant concentration correction step (S50), a step of obtaining a mass correction coefficient for each pollutant (step S30) S60), and a pollutant emission amount calculating step (S70).
즉, 본 발명은 배출가스 분석기를 포함하는 운행차 배출가스 측정용 장치를 이용하여 운행차의 배출가스에 포함된 오염물질을 분석하는 것에 있어, 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법으로 이루어져 있다.That is, according to the present invention, in analyzing the pollutants contained in the exhaust gas of the vehicle using the apparatus for measuring the vehicle emission gas containing the exhaust gas analyzer, it is preferable to use the dilution correction coefficient and the mass And the conversion method.
여기서, 운행차 배출가스 측정용 장치는 배출가스 분석기와 함께 차대동력계로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 도 2는 본 발명의 운행차 배출가스 측정용 장치를 나타낸 개략도로서, 차대동력계는 회전하는 롤러 상에 운행차의 구동바퀴를 안치하여 기계적, 전기적으로 제어하면서 주행차의 부하를 설정하는 것으로서, 일반적인 차대동력계에 관한 것이므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 차량배출가스 분석기는 희석 배출가스 분석기와 배기관 배출가스 분석기 중에 하나를 선택하여 본 발명을 실시할 수 있다. 다만, 희석 배출가스 분석기는 정용량 시료 채취 장비가 마련된다. 본 발명에서는 정용량 시료 채취 장비가 없이 실시할 수 있다. 그리고 배출가스 분석기는 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물을 비분산 적외법으로 측정한다. 본 발명에서 탄화수소는 헥산(C6H14), 질소산화물은 일산화질소(NO)의 흡수파장을 기준으로 측정한다. 이렇게 구성된 배출가스 분석기는 운행차로부터 발생되는 배출가스를 일정 양의 공기와 희석하여 배출가스의 농도를 조절한 후 희석된 배출가스 내의 대기 요염물질의 농도를 측정한다.Here, the apparatus for measuring the vehicle emission gas may be made of a chassis dynamometer together with an exhaust gas analyzer. More specifically, FIG. 2 is a schematic view showing an apparatus for measuring the running vehicle emission gas according to the present invention, wherein a vehicle dynamometer sets a driving wheel of a running vehicle on a rotating roller and mechanically and electrically controls the load of the running vehicle And it is related to a general chassis dynamometer, so a detailed description thereof will be omitted. On the other hand, the vehicle emission gas analyzer can implement the present invention by selecting one of a diluted emission gas analyzer and an exhaust pipe emission gas analyzer. However, the diluted emission gas analyzer is provided with a fixed capacity sampling device. In the present invention, it is possible to carry out the present invention without using a fixed capacity sampling device. The exhaust gas analyzer measures carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides by non-dispersive means. In the present invention, hydrocarbons are measured based on hexane (C6H14) and nitrogen oxides are measured based on the absorption wavelength of nitrogen monoxide (NO). The thus configured exhaust gas analyzer measures the concentration of the atmospheric pollutants in the diluted exhaust gas after adjusting the concentration of the exhaust gas by diluting the exhaust gas generated from the vehicle with a certain amount of air.
한편, 오염물질 농도 측정 단계(S10)는 배출가스 분석기가 상기 운행차의 차속 40km/h 인 가속모사모드(Acceleration Simulation Mode) 상태에서 상기 운행차 배출가스에 포함된 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물로 이루어진 오염물질의 농도를 측정하는 과정이다. 여기서 오염물질 농도 측정 시간은 25초에서 이루어질 수 있다.Meanwhile, the pollutant concentration measuring step S10 is a step in which the exhaust gas analyzer measures the concentration of carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides (NOx) contained in the running vehicle exhaust gas in an Acceleration Simulation Mode of 40 km / h The concentration of the pollutant is measured. Here, the pollutant concentration measurement time can be set at 25 seconds.
운행차의 검사년도와 제조년도를 입력받는 단계(S20)는 상기 배출가스 분석기가 상기 운행차의 배출가스 검사년도와 운행차의 제조년도를 상기 운행차의 배출가스 측정용 장치의 입력수단을 통해 입력받는다.In the step S20 of inputting the test year and the year of manufacture of the vehicle, the exhaust gas analyzer may calculate the year of the exhaust gas inspection of the vehicle and the year of manufacture of the vehicle using input means of the emission gas measuring device of the vehicle Receive input.
그리고 운행차의 검사대상 적합성 판단 단계(S30)는 상기 배출가스 분석기가 상기 운행차 검사년도 및 운행차 제조년도를 이용하여 상기 운행차의 검사대상 적합성을 판단한다. 여기서, 운행차의 검사대상 적합성은 운행차의 정밀검사가 적합한지 적합하지 않은지의 여부를 판단하는 것으로, 2년 당 1회의 운행차의 배출가스 정밀검사를 하는 국가 정책 내에서 유효할 수 있다.In step S30, the suitability of the vehicle to be inspected is judged by the exhaust gas analyzer using the vehicle inspection year and the vehicle manufacture year. Here, the suitability of the vehicle to be inspected is judged whether the inspection of the vehicle is appropriate or not, and it may be valid within the national policy of conducting exhaust gas inspection of the vehicle once every two years.
구체적으로, 운행차의 검사대상 적합성은 운행차 검사년도 - 2n = 운행차 제조년도로 나타나는 등식에 의해 정의될 수 있으며, 여기서 n은 1 이상이고, n은 차량의 연식에 의하여 상승될 수 있으나, 운행차는 현재 사용되는 차량에 한정되므로 노후로 인한 차량폐기에 의해 최대치가 제한될 수 있다. 예컨대, 운행차 검사년도가 2016년일 경우 2016으로부터 2n을 차감한 결과치가 운행차의 제조년도와 동일하여야 한다. 즉, n이 1임을 예상하면 운행차의 제조년도는 2014년이어야 등식이 성립될 수 있으며, n이 2임을 예상하면 운행차는 2012년이어야 등식이 성립될 수 있다. 따라서 등식이 성립 유무에 따라서 운행차의 검사대상 적합을 판단할 수 있게 되며, 이는 상기 등식을 부합하는 경우에는 적합으로 판단하고, 등식에 부합되지 않는 경우 부적합으로 판단할 수 있다.Specifically, the suitability of the vehicle to be inspected may be defined by an equation that indicates the year of the vehicle inspection - 2n = the vehicle manufacture year, where n is greater than or equal to 1, and n may be increased by the vehicle's yearly mode, Since the car is limited to the vehicle currently used, the maximum value may be limited by vehicle discard due to aging. For example, if the service year is 2016, the result of subtracting 2n from 2016 should be the same as the year of manufacture of the vehicle. In other words, if n is assumed to be 1, the manufacturing year of the vehicle must be 2014, and the equation can be established. If n is 2, the vehicle must be in 2012 and the equation can be established. Therefore, it is possible to judge the suitability of the vehicle to be inspected according to whether or not the equation is established, which is judged to be suitable when the above equation is satisfied, and can be judged to be inadequate if it is not satisfied with the equation.
즉, 상기 운행차 배출가스 정밀검사는 2년마다 1회 정밀검사 하는 것으로서, 운행차의 소유자는 2년마다 배출가스 정밀검사 시기를 놓칠 수 있다. 따라서 본 발명에서는 해당 운행차의 연식을 통하여 차량의 배출가스 정밀검사의 적합성이 판단될 수 있다.That is, the inspection of the exhaust gas of the above-mentioned vehicle is carried out once every two years, and the owner of the vehicle may miss the exhaust gas inspection every two years. Accordingly, in the present invention, suitability of exhaust gas inspection of the vehicle can be judged through the yearly model of the vehicle.
이를 통하여 운행차의 배출가스에 포함된 오염물질을 분석 내에서 운행차의 연식에 따른 검사대상 표본 편차가 일정하게 유지되는 이점을 가질 수 있다.This can have the advantage of keeping the sample variance of the test subject constant according to the year of the vehicle in the analysis of the pollutants contained in the emission gas of the vehicle.
그리고 희석보정계수 산정 단계(S40)는 상기 배출가스 분석기가 상기 측정된 오염물질 중에 이산화탄소와 일산화탄소의 농도로부터 상기 운행차의 배출가스에 희석된 희석공기에 대한 희석보정계수를 산정한다. 여기서 희석보정계수는 상기 희석된 공기의 양을 농도 검사결과에서 제거하기 위함이다.And the dilution correction coefficient calculation step (S40) calculates the dilution correction coefficient for the diluted air diluted in the exhaust gas of the vehicle from the concentrations of carbon dioxide and carbon monoxide in the measured pollutants. Wherein the dilution correction factor is to remove the amount of diluted air from the concentration test results.
오염물질 농도 보정 단계(S50)는 상기 배출가스 분석기가 상기 산정된 희석보정계수를 상기 측정된 각 오염물질의 농도에 승산시켜 보정된 오염물질 농도를 산출한다. 즉, 상기 희석된 공기의 양을 검사결과에서 제거함으로써 운행차 자체 배출가스 내의 오염물질 농도를 알 수 있게 된다.The pollutant concentration correction step (S50) calculates the corrected pollutant concentration by multiplying the estimated dilution correction coefficient by the exhaust gas analyzer with the concentration of each of the measured pollutants. That is, by removing the amount of the diluted air from the inspection result, it becomes possible to know the concentration of the pollutant in the exhaust gas of the vehicle.
오염물질별 질량보정계수 획득 단계(S60)는 오염물질 농도의 질량변환을 위한 질량보정계수가 미리 저장된 데이터베이스로부터 상기 오염물질 각각에 할당된 질량보정계수를 획득한다. 구체적으로 상기 배출가스 분석기에는 데이터베이스를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 데이터베이스는 일반적인 하드드라이브와 같은 메모리로 구현될 수 있으며, 상기 데이터베이스에 오염물질 각각의 질량보정계수가 할당되어 있다. 이렇게 각 오염물질별로 할당된 질량보정계수를 각 오염물질별로 획득하여 사용할 수 있으며, 질량보정계수는 하기에서 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.The pollutant-dependent mass correction coefficient acquisition step (S60) acquires the mass correction coefficient allocated to each of the pollutants from the database in which the mass correction coefficient for mass conversion of the pollutant concentration is stored in advance. Specifically, the exhaust gas analyzer preferably includes a database, and the database may be implemented with a memory such as a general hard drive, and a mass correction coefficient of each contaminant is assigned to the database. The mass correction coefficient allocated to each pollutant can be obtained and used for each pollutant, and the mass correction coefficient will be described in more detail below.
오염물질 배출량 산출 단계(S70)는 상기 보정된 오염물질 농도로부터 운행차의 이동거리 당 질량(g/km) 단위의 오염물질 배출량을 산출한다. 구체적으로 운행차 배출가스 측정용 장치에서 측정되는 오염물질의 농도는 부피에 따른 오염물질의 양으로 이루어져 있으며, 본 발명에서는 % 또는 ppm 과 같은 일정 부피 내 오염물질의 양으로서 부피 규모의 오염물질 양을 검출하게 된다. 즉, 이와 같은 오염물질의 양으로서 오염물질의 농도는 차량에서 발생하는 오염물질의 양을 직접적으로 쉽게 알 수 있지 못한다. 따라서, 상기 % 또는 ppm 으로 검출된 오염물질의 양을 이동거리 당 질량(g/km) 단위로 오염물질의 배출량을 산출함으로써, 직접적으로 차량으로부터 발생되는 오염물질의 배출량을 알기 쉽도록 표시 할 수 있다.The pollutant discharge amount calculation step S70 calculates the pollutant discharge amount per mass (g / km) per moving distance of the vehicle from the corrected pollutant concentration. Specifically, the concentration of the pollutant measured in the apparatus for measuring the emission of the vehicle is composed of the amount of the pollutant according to the volume. In the present invention, the amount of the pollutant in the volume scale as the amount of the pollutant in a certain volume such as% . That is, the concentration of the pollutant as the amount of the pollutant can not directly know the amount of the pollutant generated in the vehicle. Therefore, by calculating the amount of pollutants detected in% or ppm in terms of mass per moving distance (g / km), it is possible to directly display the amount of pollutants emitted from the vehicle in an easy to understand manner have.
구체적으로 이동거리 당 질량(g/km) 단위는 상세하게 차량의 이동거리 당 발생되는 오염물질 량으로서, 차량의 측정상 엔진을 구동시켜 이동하면서 발생되는 오염물질 발생량을 직접적으로 알기 쉽게 된다.Specifically, the unit of mass per moving distance (g / km) is the amount of the pollutant substance generated per moving distance of the vehicle in detail, and it is easy to directly grasp the amount of pollutant generated while driving the engine by measuring the vehicle.
여기서, 상기 운행차의 이동거리 당 질량(g/km) 단위의 오염물질 배출량은 상기 획득한 질량보정계수를 이용하여 산출되며, 하기 수학식 1 에서 산출될 수 있다.Here, the pollutant emission amount per mass (g / km) per moving distance of the vehicle is calculated using the obtained mass correction coefficient and can be calculated by the following equation (1).
여기서, EM은 오염물질의 배출량(g/km), EC는 보정된 오염물질 배출농도(% or ppm), CF는 배출농도 질량변환용 보정 계수, IW는 관성 중량(ton), Subscript i는 CO2(이산화탄소), CO(일산화탄소), THC(탄화수소), NOx(질소산화물) 중에 선택된 하나이다.Where EM is the emission amount of the pollutant (g / km), EC is the corrected pollutant emission concentration (% or ppm), CF is the correction coefficient for converting the emission concentration mass, IW is the inertia weight (ton) 2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide), THC (hydrocarbon), and NOx (nitrogen oxide).
한편, 희석보정계수는 상기에서와 같이 운행차의 배출가스에 희석된 공기를 제거하기 위한 계수로서, 하기 수학식 2에 의해 산정될 수 있다.On the other hand, the dilution correction coefficient is a coefficient for removing the air diluted in the exhaust gas of the vehicle, as described above, and can be calculated by the following equation (2).
여기서, DCF는 희석보정계수, adjCO2는 희석보정계수의 산정 변수, rawCO2농도는 배출가스 분석기로 측정된 이산화탄소의 농도이다.Where DCF is the dilution correction factor, adjCO 2 is the estimation variable of the dilution correction factor, and rawCO 2 concentration is the concentration of carbon dioxide measured by the emission gas analyzer.
이와 같은 희석보정계수(DCF)에서 희석보정계수(adjCO2)는 하기 수학식 3에 의하여 산정된다.In this dilution correction coefficient DCF, the dilution correction coefficient adjCO 2 is calculated by the following equation (3).
여기서 X는 이산화탄소농도 보정계수이다.Where X is the carbon dioxide concentration correction factor.
그리고 이산화탄소농도 보정계수(X)는 하기 수학식 4를 통하여 산정될 수 있다.And the carbon dioxide concentration correction coefficient X can be calculated by the following equation (4).
여기서 raw CO2 농도는 배출가스 분석기로 측정된 이산화탄소 농도, raw CO 농도는 배출가스 분석기로 측정된 일산화탄소 농도이다.Here, the raw CO 2 concentration is the carbon dioxide concentration measured by the exhaust gas analyzer, and the raw CO concentration is the carbon monoxide concentration measured by the exhaust gas analyzer.
즉, 본 발명에서는 상기 운행차 배출가스 측정용 장치에서 배출가스 분석기로 측정된 CO2 농도와, CO 농도를 통하여 산출된 결과를 사용할 수 있다. 여기서 상기 CO2 농도와, CO 농도는 더욱 정확한 결과를 가질 수 있도록 하기 위하여 상기한 바와 같이 오염물질 희석보정계수를 이용하여 순수한 CO2 농도와, CO 농도로 부터 산정되는 것이 바람직하며, 이와 같은 희석보정계수는 차량의 노후도, 마모도, 중량, 연료 종류 등과 같은 차량의 상태에 따라서 다르므로 각 차량에 대하여 개별적으로 산정할 수 있다. 즉, 상기 운행차 배출가스 측정용 장치로부터 각 운행차의 개별적인 CO2 농도와, CO 농도 측정치를 사용할 수 있어, 비교적 간편하게 실시간으로 산정하여 적용 가능할 것이다.That is, in the present invention, the CO 2 concentration measured by the exhaust gas analyzer in the apparatus for measuring the running vehicle emission gas and the result calculated through the CO concentration can be used. The CO 2 concentration and the CO concentration are preferably calculated from the pure CO 2 concentration and the CO concentration using the pollutant dilution correction coefficient as described above so as to have more accurate results. The correction factor varies depending on the state of the vehicle such as the age of the vehicle, the wear, the weight, the fuel type, etc., so that it can be calculated separately for each vehicle. That is, the individual CO 2 concentration and the CO concentration measurement value of each vehicle can be used from the apparatus for measuring the vehicle emission gas, so that it can be calculated and applied in a relatively simple manner in real time.
한편, 상기 배출가스 분석기가 상기 운행차의 배출가스에 희석된 희석공기의 희석허용범위를 제한할 수 있다. 즉, 배출가스에 희석된 공기가 과도한 경우, 측정치로부터 희석된 공기양을 제거하기 곤란하며 측정치가 분산되어 편차가 발생하게 될 수 있다. 따라서 측정된 이산화탄소 농도와 측정된 일산화탄소 농도의 합산치가 6 ~ 15(%)에 해당하는 경우에만 적합으로 판단하도록 하여 상기 오염물질의 측정치의 편차를 일정한 수준으로 관리될 수 있다.On the other hand, the exhaust gas analyzer can limit the dilution permissible range of the diluted air diluted in the exhaust gas of the vehicle. That is, if there is too much air diluted in the exhaust gas, it is difficult to remove the amount of air diluted from the measurement, and the measurement may be scattered and deviations may occur. Therefore, only when the sum of the measured carbon dioxide concentration and the measured carbon monoxide concentration corresponds to 6 to 15 (%), it is judged as suitable, so that the deviation of the measured value of the pollutant can be controlled to a certain level.
상기 질량보정계수는 상기 오염물질에 따라서 다르게 이루어진다. 본 발명에서 질량보정계수는 상기 오염물질이 이산화탄소인 경우에는 1.00이고, 일산화탄소인 경우에는 1.24이고, 탄화수소인 경우에는 2.05이고, 질소산화물인 경우에는 1.03로 환산될 수 있으며, 이와 같은 질량보정계수의 산정은 하기에서 구체화될 수 있다.The mass correction coefficient is different depending on the contaminant. In the present invention, the mass correction coefficient may be 1.00 when the pollutant is carbon dioxide, 1.24 when the pollutant is carbon monoxide, 2.05 when the pollutant is hydrocarbon, and 1.03 when it is nitrogen oxide. Calculation can be specified in the following.
한편, 본 발명에서는 상기 산출된 오염물질별 배출량을 해당 운행차의 사양에 따라 분류할 수 있으며, 구체적으로 오염물질 배출량의 제원정보별 통합저장 단계를 포함할 수 있다. 보다 자세하게 오염물질 배출량의 제원정보별 통합저장 단계는 상기 배출가스 분석기가 상기 산출된 운행차의 오염물질 배출량을 해당 운행차의 차량제원정보에 따라 분류하여 베이터베이스에 통합 저장시킨다.Meanwhile, in the present invention, the calculated emission amount for each pollutant can be classified according to the specification of the corresponding vehicle, and specifically, it may include an integrated storing step for the specification information of the pollutant emission amount. In more detail, the exhaust gas analyzer classifies the pollutant emission amount of the calculated driving vehicle according to the vehicle specification information of the driving vehicle, and stores it in a database.
여기서 차량제원정보는 해당 운행차의 보증기간, 주행거리 및 배기량을 포함하는 것으로, 상기에서 산출된 운행차의 오염물질 배출량을 해당 운행차의 각 차량제원정보별로 분류하여, 운행차 배출가스 측정용 장치의 데이터베이스에 저장된다.Here, the vehicle specification information includes the warranty period, the mileage and the displacement of the vehicle, and the pollutant emission amount of the vehicle calculated in the above is classified according to each vehicle specification information of the vehicle, It is stored in the database of the device.
예컨대, 보증기간, 주행거리 및 배기량이 다른 복수의 주행차에서 각각 오염물질 배출량을 산출하면, 산출된 오염물질 배출량은 해당 주행차의 차량제원정보에 따라 분류되어 저장될 수 있다. 여기서, 상기 운행차의 차량제원정보 중에 보증기간은 해당 차량의 판매사의 차량 판매 후 차량의 해당 운행차의 제작년도를 기준으로 5년 및 10년 단위로 분류되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 해당 운행차의 제작년도가 1999년 이하일 경우에는 보증기간을 차량 유지 보수가 용이하게 분류할 수 있다. 상세하게 운행차의 제작년도가 1999년 이하일 경우에는 운행차의 차량등록일로부터 5년 이하의 주행차만 분류할 수 있다. 그리고 해당 운행차의 제작년도가 2000년 이상일 경우에는 운행차의 차량등록일로부터 10년 이하의 주행차만 분류할 수 있다.For example, if the pollutant discharge amount is calculated in each of a plurality of running vehicles having different warranty periods, mileage distances, and exhaust amounts, the calculated pollutant discharge amounts can be classified and stored according to the vehicle specification information of the corresponding vehicle. Here, among the vehicle specification information of the vehicle, it is preferable that the warranty period is classified into 5-year and 10-year units based on the production year of the corresponding vehicle of the vehicle after sales of the vehicle of the vehicle concerned. In the present invention, when the production year of the vehicle is less than 1999, the maintenance period can be easily classified into maintenance. In detail, when the production year of the vehicle is less than 1999, only the vehicles that are less than 5 years from the vehicle registration date of the vehicle can be classified. If the production year of the vehicle is more than 2000 years, it can be classified only for vehicles less than 10 years from the vehicle registration date of the vehicle.
그리고 운행차의 차량제원정보 중에 주행거리는 해당 운행차의 운행기간동안에 누적된 주행거리를 의미하는 것으로, 본 발명에서는 일정 간격 주행거리별로 분류할 수 있다. 예컨대 주행차의 주행거리는 차량의 노후를 구별할 수 있는 30000km 간격으로 분류하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 주행차의 주행거리를 변수로 주행거리를 30000n 으로 나눈 값을 주행차의 주행거리 분류의 기준으로 정할 수 있다. 이때, n은 1이상의 자연수로 이루어지는 것이 바람직하다.Among the vehicle specification information of the driving vehicle, the driving distance means an accumulated driving distance during the driving time of the corresponding driving vehicle. In the present invention, the driving distance can be classified according to the predetermined distance driving distance. For example, it is preferable to classify the driving distance of the driving car at intervals of 30000 km, which can distinguish the aging of the vehicle. Specifically, a value obtained by dividing the mileage by 30000n using the distance traveled by the traveled car as a variable can be set as a criterion for classifying the mileage of the traveled car. At this time, it is preferable that n is a natural number of 1 or more.
한편, 본 발명에서는 연비 산출 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로 연비 산출 단계는 상기 배출가스 분석기가 상기 산출된 운행차의 오염물질 배출량을 기초하여 상기 운행차의 단위 연료당 주행 거리 비율(km/L)인 연비를 산출한다. 본 발명에서는 하기 수학식 5에 의해 산출될 수 있다.In the present invention, the fuel economy calculation step may be included. Specifically, in the fuel consumption calculating step, the exhaust gas analyzer calculates the fuel consumption ratio (km / L) per unit fuel of the driving vehicle based on the calculated amount of pollutants emitted from the driving vehicle. In the present invention, it can be calculated by the following equation (5).
여기서, 상기 EMTHC는 THC의 배출량(g/km), EMCO는 CO 배출량(g/km), EMCO2는 CO2 배출량(g/km)이다.Here, EM THC is the emission amount (g / km) of THC, EM CO is the CO emission amount (g / km), and EM CO2 is the CO 2 emission amount (g / km).
즉, 본 발명에서는 상기 운행차의 배출가스에 포함됨 오염물질 중 일산화탄소의 배출량(g/km)과, 이산화탄소의 배출량(g/km)을 통하여 산출될 수 있다.That is, in the present invention, it can be calculated through the amount of carbon monoxide (g / km) and the amount of carbon dioxide (g / km) contained in the exhaust gas of the vehicle.
이를 통하여 정밀검사 대상인 주행차의 각 배출가스 특성에 따라 개별적으로 연비 계산이 가능하여 사용자가 보유하고 있는 차량의 연비를 보다 정확하게 확인할 수 있다.Thus, it is possible to calculate the fuel consumption individually according to the characteristics of each exhaust gas of the driving vehicle, which is the subject of the close inspection, so that the fuel efficiency of the vehicle owned by the user can be confirmed more accurately.
- 실시예 - - Example -
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 시험을 실시하였다.In order to achieve the object of the present invention, the following tests were conducted.
시험 1 배출가스 부피 유량 측정 시험
본 발명에서는 일반적인 휘발유 승용차 4대의 배출가스 부피 유량을 측정하여 배기량, 관성중량, 엔진 회전속도 및 차량비출력(Vehicle Specific Power, VSP)의 변화에 따른 배출가스 부피 유량의 변화를 파악하였다.In the present invention, the exhaust gas volume flow rate of four conventional gasoline passenger cars was measured and the change in the exhaust gas volume flow rate according to the change of the exhaust amount, the inertial weight, the engine rotation speed, and the vehicle specific power (VSP)
시험 모드는 일정한 차량비출력 조건하에서 400초 동안 정속 상태로 주행하는 정속 주행 모드를 사용하였다. 차량비출력은 가속 모사모드에서의 도로부하를 나타내는 지표로서, 차량의 속도 및 가속도를 포함하는 동시에 차량 중량에 대한 비출력이라는 점에서 차량 시험 결과 분석의 활용도가 높은 지표라 할 수 있다.The test mode is a constant cruising mode in which the vehicle runs at a constant speed for 400 seconds under a constant vehicle output condition. The vehicle cost output is an index indicating the road load in the acceleration simulation mode. It is a high utilization index of the vehicle test result analysis in that it includes the speed and the acceleration of the vehicle and is not output to the weight of the vehicle.
본 발명에서는 국내 중소형 차량에 대해서는 일반적으로 적용가능하다는 하기 수학식을 이용하였다(US EPA, Methodology for Developing Modal Emission Rates for EPA's Multi-scale Motor Vehicle & Equipment Emission System, EPA Report 420-R-02-027, 2002).(EPA, Methodology for Developing Modal Emissions Rates for EPA's Multi-Scale Motor Vehicle and Equipment Emission System, EPA Report 420-R-02-027), which is generally applicable to domestic small- , 2002).
여기서, VSP : Vehicle specific power (kW/ton)Here, VSP: Vehicle specific power (kW / ton)
v : Vehicle speed (km/h)v: Vehicle speed (km / h)
a : Vehicle acceleration (km/h/s)a: Vehicle acceleration (km / h / s)
r : road gradient (%)r: road gradient (%)
하기 표 1은 배출가스 부피 유량 측정 시험에 사용된 9개의 운전점이다.Table 1 below is the nine operating points used in the exhaust gas volume flow measurement test.
각각의 운전점은 평탄한 속도를 정속 주행할때 필요한 도로부하 보다 최대 4.5배 더 큰 도로부하로 설정되어 있으며, 이를 통해 정속 주행 상태로 가속주행을 모사하게 된다.Each operating point is set to a road load that is 4.5 times greater than the road load required for a constant speed at constant speed, thereby simulating the acceleration running at constant speed.
시험 2 농도 측정 결과의 질량 환산 시험
본 발명에서 운행차 배출가스 정밀 검사용 장비에 의해 휘발유 승용차 7대의 배출가스 농도를 측정한 후, 배출가스 부피유량과 각 화학종의 밀도를 이용하여 질량 결과로 환산하였다. 총 28개의 환산 결과를 제작차 배출가스 인증시험용 장비에 의해 측정된 결과와 비교하여 타당성을 확인하였다. 여기서 시험모드는 상기 표 1의 운전점 중 차속 40km/h 차량비출력 5.4 kW/ton 인 운점점을 사용하였다. 이는 대한민국 휘발유 자동차의 정밀검사 모드인 가속모사모드(Acceleration Simulation Mode, 이하 ASM) 2525 모드 운전점이다.In the present invention, the exhaust gas concentration of seven gasoline passenger cars was measured by a device for precise inspection of the running vehicle exhaust gas, and the mass result was calculated using the exhaust gas volume flow rate and the density of each chemical species. A total of 28 conversion results were verified by comparing the results with those measured by the equipment for manufacturing certification of exhaust gas emissions. In this test mode, the operating point of the vehicle speed output of 5.4 kW / ton of the vehicle speed 40 km / h is used as the driving point of Table 1. It is an Acceleration Simulation Mode (ASM) 2525 mode operation point which is an inspection mode of Korean gasoline car.
그리고 시험 차량은 휘발유 승용차 10대로서, 주요 제원 및 적용된 시험은 하기 표 2와 같다. 여기서 연료는 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 일반 휘발유를 사용하였다.The test vehicle is 10 cars of the gasoline car. The main specifications and the applied tests are shown in Table 2 below. The fuel used here was ordinary gasoline, which is easily available on the market.
시험결과 1 배출가스 부피 유량 측정
상기에서와 같이 본 발명의 운행차 배출가스의 오염물질 농도 결과를 질량 결과로 환산하기 위하여 차량의 배출가스 부피유량을 측정하였다. 여기서 배출가스 부피유량은 최근의 이동식 배출가스 측정 장비에 따른 다양한 방법이 있으며, 예컨대, 피토튜브, 벤츄리, 칼만볼텍스, 가변형 벤츄리, 환상막대형 차압유량계 등을 이용한 질량 밸런스 방법, 흡기다기관 절대 압력인 엔진 운전 변수를 이용한 방법 등이 알려져 있다.As described above, the exhaust gas volume flow rate of the vehicle was measured in order to convert the pollutant concentration result of the running vehicle exhaust gas into the mass result. Here, the exhaust gas volume flow rate has various methods according to the recent portable exhaust gas measurement equipment. For example, there are a mass balance method using a pitot tube, a venturi, a Kalman vortex, a variable venturi, a ring- A method using an engine operating parameter, and the like are known.
본 발명에서는 배출가스 중의 이산화탄소를 트레이서 가스로 사용하는 트레이서 방법을 통해 배출가스 부피 유량을 측정하였으며, 이 방법은 과도 운전시에는 사용이 어려우나 정상상태 운전에서는 정확한 측정이 가능하다.In the present invention, the exhaust gas volume flow rate is measured by a tracer method using carbon dioxide in the exhaust gas as a tracer gas. This method is difficult to use in the transient operation, but accurate measurement is possible in the steady state operation.
본 발명에서 계산 방법은 다음 수학식에 따른다.In the present invention, the calculation method is as follows.
여기서, here,
EVF : Exhaust volume flow (m3/min) EVF : Exhaust volume flow (m3 / min)
Diluted CO2 : CO2 conc. in diluted exhaust gas (%) Diluted CO2 : CO2 conc. in diluted exhaust gas (%)
Raw CO2 : CO2 conc. in raw exhaust gas (%) Raw CO2 : CO2 conc. in raw exhaust gas (%)
A : CO2 conc. in dilution air (%) A : CO2 conc. in dilution air (%)
CVS flow : Diluted exhaust gas volume flow through critical flow venturi in CVS (m3/min) 이다. CVS flow : Dilated exhaust gas volume flow through critical flow venturi in CVS (m3 / min).
시험결과 2 배출가스 부피 유량 변화
정속 주행 하에서의 상기 V1 ~ V4 의 배기량 변화(a) 및 차량 관성 중량 변화(b)에 따른 배출가스 부피 유량의 변화를 하기 그래프로 나타내었다.The following graphs show changes in exhaust gas volume flow rate in accordance with the change in exhaust amount (a) and the change in vehicle inertia weight (b) of V1 to V4 under constant speed driving.
상기 그래프를 보면 엔진 배기량 및 차량 관성중량의 증가에 따라 배출가스 부피 유량이 증가하고 있으며, 그 경향은 모든 차속에서 동일하다. 같은 시험 조건에서 배기량에 따라서 변화가 발생하는 것으로 보이나, 관성 중량의 경우 나타난 바와 같이 뚜렷한 2차 함수 형태로 나타났다.In the graph, the exhaust gas volume flow rate increases with increasing engine displacement and vehicle inertia weight, and the tendency is the same at all vehicle speeds. In the same test conditions, it seems that a change occurs according to the amount of exhaust but it is a distinct quadratic function as shown in the case of inertia weight.
시험결과 3 배출가스 부피 유량 함수 도출
배출가스 부피 유량 함수는 운행차의 제원으로 유량계 없이도 배출가스 부피 유량을 산출할 수 있도록 위한다.The exhaust gas volume flow function is intended to be able to calculate the exhaust gas volume flow rate without the flow meter as the specification of the vehicle.
본 발명에서는 배출가스 부피 유량에 대해 뚜렷한 2차 함수의 형태가 나타난 차량 관성중량을 독립변수로 하여 하기의 수학식을 도출하였다.In the present invention, the following equation is derived with the inertia weight of the vehicle in which the shape of the quadratic function is apparent with respect to the exhaust gas volume flow rate as independent variables.
여기서, EVF : Exhaust volume flow (m3/min), IW : Inertia weight(ton) 이다.here, EVF : Exhaust volume flow (m3 / min), IW : Inertia weight (ton).
그리고 IW(ton)는 0.001 ×(차량중량(kg) + 탑승인원 중량의 절반)에 의해 산정될 수 있다.And IW (ton) can be estimated by 0.001 × (vehicle weight (kg) plus half of the weight of the crew).
본 발명에서는 탑승인원 중량의 절반을 136으로 하였다. 여기서 136은 일반적인 차량관성중량을 측정하는 방법에서 사용하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.In the present invention, half of the weight of the passengers is set to 136. Here, since 136 is used in a method of measuring a general vehicle inertial weight, a detailed description will be omitted.
시험결과 4 농도 결과의 질량 결과 환산Concentration of
운행차용 장비로 측정된 배출가스 농도를 각 오염물질의 분자량과 표준상태에서의 밀도를 이용하여 질량 결과로 환산하였다. 운행차용 분석기의 헥산기준 탄화소수 측정값에는 6을 곱하여 ppmC단위로 환산하였고, 배출가스 부피 유량은 측정값 및 함수값을 각각 사용하였다. 그리고 정속 모드에서 측정된 배출가스 중의 대기 오염물질 질량 결과를 비교하여 하기 그래프로 나타내었다.The emission gas concentrations measured by the vehicle equipment were converted to mass results using the molecular weight of each pollutant and the density in the standard state. The measured hexane-based carbon number of the car analyzer was multiplied by 6 and converted to ppmC. The exhaust gas volume flow rate was used as the measured value and the function value, respectively. And the mass of air pollutants in the exhaust gas measured in constant speed mode are compared and shown in the following graph.
상기 그래프에서 (a)는 정용량 시료 채취 장비를 이용하여 얻은 질량결과( 이하,BAG)와 배출가스 부피유량 측정값을 이용하여 환산한 값(이하, MODAL(m))의 결과를 나타낸 것이다. 그리고 (b)는 상기 MODAL(m)과 배출가스 농도를 질량 결과로 환산한 값(이하, MODAL(e))의 결과를 나타낸 것이다.In the graph, (a) shows the result of MODAL (m), which is a value obtained by using the mass result (hereinafter referred to as BAG) and the exhaust gas volume flow measurement value obtained using the constant capacity sampling device. (B) shows the result of MODAL (m) and the value obtained by converting the concentration of exhaust gas into the mass result (hereinafter referred to as MODAL (e)).
상기 그래프에서 보면 이산화탄소와 질소산화물의 MODAL(m)의 결과는 BAG 결과와 정량적, 정성적으로 좋은 일치를 보이고 있다. 일산화탄소는 정석적인 경향은 대체로 잘 일치하고 있으나 배출량이 0.5 g/km 이하 영역의 일부 결과가 BAG 결과 대비 작은 값을 보이고 있다. 탄화수소는 정성적인 상관성이 우수한 반변 정량적으로 BAG 결과 대비 63% 수준의 낮은 값을을 보이고 있다. In the graph above, the results of MODAL (m) for carbon dioxide and nitrogen oxides show good agreement with the BAG results quantitatively and qualitatively. Carbon monoxide is generally well matched, but some results in the area less than 0.5 g / km of emissions show a smaller value than the BAG results. Hydrocarbons showed a qualitative correlation with a value of 63% lower than the BAG results.
위 그래프에서 각 오염물질의 MODAL(m) 결과와 MODAL(e) 결과는 회귀직선 기울기가 0.96 ~ 0.01로 나타나고 있음을 알 수 있다. 이를 통하여 정량적 정성적으로 일치를 보이고 있다. 이 결과를 토대로 하여 본 발명의 질량보정계수는 상기 오염물질이 이산화탄소인 경우에는 1.00이고, 일산화탄소인 경우에는 1.24이고, 탄화수소인 경우에는 2.05이고, 질소산화물인 경우에는 1.03로 산정하였다. 즉, 본 발명을 통해 정밀검사의 농도 결과를 g/km 단위를 갖는 계수로 적용 가능함을 상기와 같은 시험을 통하여 알 수 있다.The MODAL (m) and MODAL (e) results of each contaminant in the graph show that the regression line slope is 0.96 ~ 0.01. This is consistent with quantitative and qualitative analysis. Based on these results, the mass correction coefficient of the present invention was calculated to be 1.00 when the pollutant was carbon dioxide, 1.24 when the pollutant was carbon monoxide, 2.05 when the pollutant was carbon dioxide, and 1.03 when it was nitrogen oxide. That is, through the present invention, it can be seen through the test as described above that the concentration result of the close inspection can be applied as a coefficient having a unit of g / km.
시험결과 5 배출가스 정밀검사 질량 변환 계수 도출
본 발명의 정밀검사의 ASM2525 모드에서 대기 오염물질 농도 결과를 이용하여 하기 수학식 1을 도출하였다.Using the air pollutant concentration results in the ASM2525 mode of the close inspection of the present invention, the following
[수학식 1][Equation 1]
여기서, EM은 오염물질의 배출량(g/km), EC는 보정된 오염물질 배출농도(% or ppm), CF는 배출농도 질량변환용 보정 계수, IW는 관성 중량(ton), Subscript i는 CO2(이산화탄소), CO(일산화탄소), THC(탄화수소), NOx(질소산화물) 중에 선택된 하나이다.Where EM is the emission amount of the pollutant (g / km), EC is the corrected pollutant emission concentration (% or ppm), CF is the correction coefficient for converting the emission concentration mass, IW is the inertia weight (ton) 2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide), THC (hydrocarbon), and NOx (nitrogen oxide).
그리고 관성중량 IW(ton)는 0.001 ×(차량중량(kg) + 탑승인원 중량의 절반)에 의해 산정될 수 있다. 본 발명에서는 탑승인원 중량의 절반을 136으로 정할 수 있다.And the inertial weight IW (ton) can be estimated by 0.001 × (vehicle weight (kg) + half of the number of passengers). In the present invention, one half of the weight of the passengers can be set to 136.
그리고 각 A, B, C는 오염물질에 따라 분류하여 하기 표 3에 나타내었다.And A, B, and C are classified according to pollutants, and are shown in Table 3 below.
여기서 A,B,C는 배출가스 부피 유량 함수 종류 및 대상 오염물질에 따라 달라진다 제작차용 장비와 운행차용 장비간의 측정원리 및 정밀도 차이에 기인한 측정결과 간의 정량적인 차이는 배출농도 질량변환용 보정 계수 CF를 이용하여 보정할 수 있다. 본 발명에서 CF 값은 상기에서와 같이, 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물에 대해 각각 1.00, 1.24, 2.05, 1.03으로 사용할 수 있다.Where A, B, and C depend on the type of exhaust gas flow rate function and the target pollutant. The quantitative difference between measurement results due to difference in measurement principle and accuracy between manufactured and used vehicle equipment is the correction factor CF can be used for correction. In the present invention, as described above, the CF value can be 1.00, 1.24, 2.05, and 1.03 for carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbon, and nitrogen oxide, respectively.
상기에서와 같이 얻어진 질량 변환 계수는 차속 40km/h의 정속 주행이라는 제한된 주행 조건에서 얻어진 것으로서, 보다 폭넓은 활용을 위해서는 배출계수 산정을 위해 사용되는 과도 주행모드 측정결과와의 산관성을 비교하여야 한다. 본 발명에서 얻어진 8대의 시험차량의 배출계수와 휘발유 승용차에 대해 산정된 국가 배출계수를 비교하여 하기 표 4에 나타내었다.The mass conversion coefficient obtained as described above was obtained under limited running conditions of a constant speed of 40 km / h, and it is necessary to compare the mountain inertia with the overturning mode measurement result used for the emission factor calculation for wider use . The emission factors of the eight test vehicles obtained in the present invention are compared with the calculated national emission factors for the gasoline passenger cars, and are shown in Table 4 below.
상기 표 4에서 나타난 바와 같이 두 결과는 유사한 수준으로서 본 발명을 통해 얻어진 40km/h 상태의 ASM 모드에서 적용가능 한 것으로 보인다.As shown in Table 4 above, the two results appear to be applicable in the ASM mode of 40 km / h obtained through the present invention as a similar level.
S10 : 오염물질 농도 측정 단계
S20 : 운행차의 검사년도와 제조년도를 입력받는 단계
S30 : 운행차의 검사대상 적합성 판단 단계
S40 : 희석보정계수 산정 단계
S50 : 오염물질 농도 보정 단계
S60 : 오염물질별 질량보정계수 획득 단계
S70 : 오염물질 배출량 산출 단계S10: Pollutant concentration measurement step
Step S20: Inputting the test year and the year of manufacture of the vehicle
S30: Step of judging suitability of the vehicle to be inspected
S40: Estimation step of dilution correction factor
S50: Contaminant concentration correction step
S60: Obtaining the mass correction factor for each pollutant
S70: Calculating pollutant emission level
Claims (5)
상기 배출가스 분석기가 상기 운행차의 배출가스 검사년도와 운행차의 제조년도를 상기 운행차 배출가스 측정용 장치의 입력수단을 통해 입력받는 단계;
상기 배출가스 분석기가 상기 운행차 검사년도 및 운행차 제조년도를 이용하여 상기 운행차의 검사대상 적합성을 판단하는 단계;
상기 배출가스 분석기가 상기 측정된 오염물질 중에 이산화탄소와 일산화탄소의 농도로부터 상기 운행차의 배출가스에 희석된 희석공기에 대한 희석보정계수를 산정하는 단계;
상기 배출가스 분석기가 상기 산출된 희석보정계수를 상기 측정된 각 오염물질의 농도에 승산시켜 보정된 오염물질 농도를 산출하는 단계;
오염물질 농도의 질량변환을 위한 질량보정계수가 미리 저장된 데이터베이스로부터 상기 오염물질 각각에 할당된 질량보정계수를 획득하는 단계;
상기 보정된 오염물질 농도로부터 운행차의 이동거리 당 질량(g/km) 단위의 오염물질 배출량을 산출하는 단계; 를 포함하고,
상기 운행차의 이동거리 당 질량(g/km) 단위의 오염물질 배출량은 상기 획득한 질량보정계수를 이용하여
의 수학식에 의해 산출되고, 상기 EM은 오염물질의 배출량(g/km), EC는 보정된 오염물질 배출농도(% or ppm), CF는 배출농도 질량변환용 보정 계수, IW는 관성 중량(ton), Subscript i는 CO2(이산화탄소), CO(일산화탄소), THC(탄화수소), NOx(질소산화물) 중에 선택된 하나이며,
희석보정계수는,
의 수학식에 의해 산정되고, 상기 DCF는 희석보정계수, adjCO2는 희석보정계수의 산정 변수, rawCO2농도는 배출가스 분석기로 측정된 이산화탄소의 농도이고,
상기 희석보정계수 산정 변수는,
의 수학식에 의해 산정되고, 상기 X는 이산화탄소농도 보정계수이고,
상기 이산화탄소농도 보정계수 X는,
의 수학식에 의해 산정되고, raw CO2 농도는 배출가스 분석기로 측정된 이산화탄소 농도, raw CO 농도는 배출가스 분석기로 측정된 일산화탄소 농도이고,
A는 이산화탄소일 경우 4.638, 일산화탄소일 경우 2.952, 탄화수소일 경우 9.1×10-4, 질소산화물일 경우 4.8×10-4이고, B는 이산화탄소일 경우 -3.730, 일산화탄소일 경우 -2.374, 탄화수소일 경우 -7.3×10-4, 질소산화물일 경우 -3.9×10-4이고, C는 이산화탄소일 경우 13.653, 일산화탄소일 경우 8.689, 탄화수소일 경우 2.7×10-3, 질소산화물일 경우 1.4×10-3이고,
관성 중량(ton)은 0.001 ×(차량중량(kg) + 136)이고,
상기 배출가스 분석기가 상기 산출된 운행차의 오염물질 배출량을 해당 운행차의 차량제원정보에 따라 분류하여 데이터베이스에 통합 저장시키는 단계; 를 더 포함하고,
상기 운행차의 차량제원정보는 상기 희석보정계수가 산정되는 해당 운행차의 상태인 노후도, 마모도에 관련된 해당 운행차의 보증기간, 주행거리이고,
상기 보증기간은 해당 운행차의 제작년도를 기준으로 차량 보수가 가능한 보증기간인 5년 및 10년 단위로 분류하되, 해당 운행차의 제조년도가 1999년 이하일 경우에는 운행차의 차량등록일로부터 5년 이하의 운행차로 분류하고, 해당 운행차의 제조년도가 2000년 이상일 경우에는 운행차의 차량등록일로부터 10년 이하의 운행차로 분류하고,
상기 운행차의 검사대상 적합성은,
상기 입력수단을 통해 입력받은 운행차 검사년도 및 운행차 제조년도로부터
운행차 검사년도 - 2n = 운행차 제조년도
의 등식을 부합하는 경우에 적합으로 판단하고, 여기서 n은 1이상이며,
상기 운행차 제조년도는 1999년도 이하일 경우, 차량의 노후로 인한 차량폐기에 따라 n의 최대치가 제한되고,
상기 주행거리는 상기 운행차의 제조년도에 따라 30000km 간격의 주행거리별로 분류하며,
상기 배출가스 분석기가 상기 운행차의 배출가스에 희석된 희석공기의 희석허용범위를, 상기 오염물질 배출가스가 일정한 편차를 가지는 측정된 이산화탄소 농도와 측정된 일산화탄소 농도의 합산치가 6 ~ 15(%)에 해당하는 경우에 적합으로 판단하고,
오염물질 농도의 질량변환을 위한 질량보정계수는 상기 오염물질이 이산화탄소인 경우에는 1.00이고, 일산화탄소인 경우에는 1.24이고, 탄화수소인 경우에는 2.05이고, 질소산화물인 경우에는 1.03인 것
을 특징으로 하는 희석보정계수 및 연식 적합성을 고려한 운행차 정밀검사 질량 환산 방법.
Measuring the concentration of contaminants comprising carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the vehicle in an Acceleration Simulation Mode where the exhaust gas analyzer has a vehicle speed of 40 km / h;
Receiving the exhaust gas inspection year of the driving vehicle and the manufacturing year of the driving vehicle through the input means of the driving vehicle emission gas measuring device;
Judging suitability of the vehicle to be inspected by the exhaust gas analyzer using the driving vehicle inspection year and the driving vehicle manufacturing year;
Calculating the dilution correction coefficient for the diluted air diluted in the exhaust gas of the vehicle from the concentration of carbon dioxide and carbon monoxide in the measured pollutant;
The exhaust gas analyzer multiplying the calculated dilution correction coefficient by the concentration of each of the measured pollutants to calculate a corrected pollutant concentration;
Obtaining a mass correction coefficient assigned to each of the pollutants from a database in which a mass correction coefficient for mass conversion of the pollutant concentration is stored in advance;
Calculating a pollutant emission amount per mass (g / km) per moving distance of the vehicle from the corrected pollutant concentration; Lt; / RTI >
The pollutant emission amount per mass (g / km) per moving distance of the vehicle is obtained by using the obtained mass correction coefficient
(EM) is the emission amount (g / km) of the pollutant, EC is the corrected pollutant discharge concentration (% or ppm), CF is the correction coefficient for the discharge concentration mass conversion, IW is the inertia weight ton), Subscript i is one selected from CO 2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide), THC (hydrocarbon) and NOx (nitrogen oxide)
The dilution correction coefficient,
The additive CO 2 is an estimation variable of the dilution correction factor, the raw CO 2 concentration is the concentration of carbon dioxide measured by the emission gas analyzer,
Wherein the dilution correction coefficient calculation variable includes:
, X is a carbon dioxide concentration correction coefficient,
The carbon dioxide concentration correction factor X
, The raw CO 2 concentration is the carbon dioxide concentration measured by the exhaust gas analyzer, the raw CO concentration is the carbon monoxide concentration measured by the exhaust gas analyzer,
A is 4.638 for carbon dioxide, 2.952 for carbon monoxide, 9.1 × 10 -4 for hydrocarbons and 4.8 × 10 -4 for nitrogen oxides, -3.730 for carbon dioxide, -2.374 for carbon monoxide, 7.3 × 10 -4 for nitrogen oxides, -3.9 × 10 -4 for nitrogen oxides, 13.653 for carbon dioxide, 8.689 for carbon monoxide, 2.7 × 10 -3 for hydrocarbons and 1.4 × 10 -3 for nitrogen oxides,
The inertial weight (ton) is 0.001 x (vehicle weight (kg) + 136)
The emission gas analyzer classifies the emission amount of the pollutants in the calculated driving vehicle according to the vehicle specification information of the corresponding driving vehicle and integrates them into a database; Further comprising:
The vehicle specification information of the driving vehicle is the guarantee period and the driving distance of the corresponding driving vehicle related to the degree of wear and abrasion, which is the state of the corresponding driving vehicle in which the dilution correction coefficient is calculated,
The warranty period shall be divided into 5 years and 10 years, which is the guarantee period of the vehicle based on the production year of the vehicle concerned. If the production year of the vehicle is less than 1999, And if the production year of the vehicle concerned is more than 2000 years, it shall be classified as an operation vehicle less than 10 years from the vehicle registration date of the vehicle,
Suitability of the vehicle to be inspected may be determined,
From the driving car inspection year and the driving car manufacturing year inputted through the input means
Driving Car Inspection Year - 2n = Car Production Year
≪ / RTI > where n is greater than or equal to 1,
If the vehicle production year is less than or equal to 1999, the maximum value of n is limited according to vehicle discard due to aging of the vehicle,
The mileage is classified according to the mileage of 30000km according to the year of manufacture of the vehicle,
Wherein the exhaust gas analyzer measures the dilution allowable range of the diluted air diluted in the exhaust gas of the vehicle by a sum of the measured carbon dioxide concentration and the measured carbon monoxide concentration having a constant deviation of 6 to 15% , It is judged to be suitable for the case
The mass correction coefficient for the mass conversion of the pollutant concentration is 1.00 when the pollutant is carbon dioxide, 1.24 when the pollutant is carbon monoxide, 2.05 when the pollutant is carbon dioxide, and 1.03 when it is nitrogen oxide
A method for mass conversion of a running vehicle in consideration of a dilution correction coefficient and a suitability for a fitness.
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| CN116165350A (en) * | 2023-03-13 | 2023-05-26 | 山东交通学院 | Method, system and equipment for detecting pollutants of diesel vehicle based on remote sensing technology |
-
2016
- 2016-05-31 KR KR1020160067002A patent/KR101782934B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
| Title |
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| United States Environmental Protection Agency, EPA-AA-RSPD-IM-96-2(1996, 06)* |
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